[发明专利]液晶透镜成像装置及液晶透镜成像方法

权利要求书

1.一种液晶透镜成像装置，其特征在于，包括：

偏振光生成器件，用于将入射光转换为线偏振光；

透镜组，所述透镜组包括至少一液晶透镜，所述线偏振光的偏振方向与所述液晶透镜预定调制的线偏振光的偏振方向之间形成夹角；

驱动电路，连接至所述液晶透镜，用于使所述液晶透镜分别处于对焦状态和非对焦状态；

图像采集单元，用于采集经过所述液晶透镜的线偏振光信号，并根据所述线偏振光信号生成图像，当所述液晶透镜处于对焦状态时，所述线偏振光信号生成对焦图像，当所述液晶透镜处于非对焦状态时，所述线偏振光信号生成非对焦图像；

图像处理单元，连接至所述图像采集单元，接收所述对焦图像和所述非对焦图像，并用于对所述对焦图像和所述非对焦图像进行处理，将处理得到的图像作为成像图像。

所述线偏振光的偏振方向与所述液晶透镜预定调制的线偏振光的偏振方向之间的夹角为θ，其中0°≤θ≤90°。

当所述线偏振光的偏振方向与所述液晶透镜预定调制的线偏振光的偏振方向之间的夹角为0°时，所述图像处理单元用于对所述对焦图像和所述非对焦图像进行处理，将处理得到的图像作为成像图像，具体包括：

利用所述非对焦图像对所述对焦图像进行处理，获取所述对焦图像的高空间频率图像部分；对所述对焦图像的高空间频率图像部分进行幅度放大后与所述对焦图像进行叠加处理而得到所述成像图像。

2.根据权利要求1所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，所述图像处理单元用于对所述对焦图像和所述非对焦图像进行处理，将处理得到的图像作为成像图像是基于如下公式进行处理：

其中，I′表示成像图像，I表示所述对焦图像，I_i表示第i幅非对焦图像，w_i表示对应所述第i幅非对焦图像的加权系数。

3.根据权利要求2所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，所述加权系数w_i随所述图像采集单元生成第i幅非对焦图像时的液晶透镜的焦距相对于所述图像采集单元生成所述对焦图像时的液晶透镜的焦距的变化量增大而减小。

4.根据权利要求1所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，当所述线偏振光的偏振方向与所述液晶透镜预定调制的线偏振光的偏振方向之间的夹角不为0°时，所述图像处理单元用于对所述对焦图像和所述非对焦图像进行处理，将处理得到的图像作为成像图像，具体包括：

利用所述非对焦图像来去除所述对焦图像中未被所述液晶透镜调制的线偏振光信号所生成的图像，将处理得到的图像作为所述成像图像。

5.根据权利要求4所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，所述图像处理单元用于对所述对焦图像和所述非对焦图像进行处理，将处理得到的图像作为成像图像是基于如下公式进行处理：

I′＝I_F+w(I_F-I_B)

其中，I′表示所述成像图像，I_F表示所述对焦图像，I_B表示所述非对焦图像，w表示对应所述非对焦图像I_B的参数。

6.根据权利要求5所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，其中α＝cosθ-β，β表示漏光量在入射光中的比例。

7.根据权利要求1所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，所述对焦图像和所述非对焦图像的放大率相同。

8.根据权利要求1所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，所述透镜组还包括与所述液晶透镜配合使用的固体非偏振光透镜，所述线偏振光依次经过所述液晶透镜和固体非偏振光透镜。

9.根据权利要求1所述的液晶透镜成像装置，其特征在于，所述透镜组包括多个层叠设置的液晶透镜，所述多个液晶透镜的初始配向相互平行。